基于全維視覺(jué)的目標(biāo)識(shí)別與定位.pdf

1、機(jī)器人足球比賽已經(jīng)成為當(dāng)前人工智能和機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,其中，全自主足球機(jī)器人有著巨大的應(yīng)用潛力，其應(yīng)用領(lǐng)域包括自動(dòng)駕駛、導(dǎo)游、未知區(qū)域的探索、核電站的維護(hù)、無(wú)人工廠中的搬運(yùn)系統(tǒng)等等。本文的研究?jī)?nèi)容是應(yīng)用于全自主足球機(jī)器人的全維視覺(jué)系統(tǒng)，全維視覺(jué)系統(tǒng)涉及圖像處理、圖像分析和圖像理解等多個(gè)門類的知識(shí)。本文介紹了全維視覺(jué)系統(tǒng)的硬件工作原理，還分四個(gè)部分介紹了全維視覺(jué)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)組成，包括視頻采集、圖像預(yù)處理、基于顏色信息的目標(biāo)識(shí)別和

2、基于全維視覺(jué)的目標(biāo)定位。然后具體介紹了應(yīng)用于全自主足球機(jī)器人上的全維視覺(jué)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。
　　全維視覺(jué)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)由四部分組成：具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性質(zhì)的反射鏡、攝像機(jī)、鏡子支撐物（玻璃管）和鏡子支架。該視覺(jué)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是以具有具有360o的水平視場(chǎng)角和一定角度的垂直視場(chǎng)角的全向反射鏡，使之具有目標(biāo)跟蹤速度快、視野范圍大等特點(diǎn)，可以適應(yīng)各種比賽情況。
　　基于全維視覺(jué)的目標(biāo)識(shí)別與定位系統(tǒng)是全自主足球機(jī)器人的核心，它對(duì)機(jī)器人

3、的總體性能起著決定性的作用。而全維視覺(jué)系統(tǒng)中最重要的是基于顏色信息的目標(biāo)識(shí)別和基于全維視覺(jué)的目標(biāo)定位。在目標(biāo)識(shí)別階段，我們采用顏色查找表算法進(jìn)行彩色圖像分割，簡(jiǎn)化了對(duì)每個(gè)像素的聚類操作，從而提高了全維視覺(jué)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。我們還進(jìn)行了基于先驗(yàn)信息的目標(biāo)識(shí)別，以達(dá)到去除噪聲信息，準(zhǔn)確識(shí)別真正目標(biāo)的目的。在目標(biāo)定位階段，我們從角度定位和距離定位兩方面展開(kāi)了研究。最后，我們以組合鏡面為例，實(shí)現(xiàn)了在機(jī)器人足球賽環(huán)境下的目標(biāo)定位，獲得了較好的效果。該